10.8. НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ЛАМИНАРНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ ГАЗА НА ПЛАСТИНЕ

Пусть и вязкость газа подчиняется формуле Сезерленда

Здесь С — константа данного газа, имеющая размерность абсолютной температуры. Будем называть величину

    (10.8.2)

температурным фактором Сезерленда или вторым температурным фактором.

Рассмотрим задачу о теплообмене и трении в приближении, соответствующем распределению касательных напряжений поперекпограничного слоя по кубической параболе. Сформулированным выше условиям соответствует система уравнений:

    (10.8.3)

Профиль скоростей определится из уравнения

Если при , то из уравнения импульсов следует, что

и

Результаты численного решения системы уравнений (10.8.3) показан на рис. 10.4, из которого видно, что неизотермичность слабо влияет на трет и теплообмен в ламинарном пограничном слое. Нормальным и высоким температурам потока, т. е. малым значениям фактора , соответствует весы медленное снижение коэффициентов трения и теплоотдачи с ростом темпер турного фактора. В области низких температур потока имеет мес обратная тенденция.

Рис. 10.4. Зависимость относительного коэффициента трения от температурного фактора для различных значений второго температурного фактора

Слабое влияние неизотермичности потока в данном случае связано с взаимной компенсацией влияния изменения вязкости и теплопроводное? Действительно, повышение вязкости утолщает пограничный слой, но одновременное возрастание коэффициента теплопроводности уменьшает его термическое сопротивление.